1772年，为了进一步研究传统四元素——土、水、空气、火——的本质，拉瓦锡开始进行有关燃烧的实验，研究空气在燃烧中的作用。这年他读到了达尔塞的一篇研究报告，其中谈到“在高温下烧得炽热的金刚石会消失得无影无踪”，这一实验结果激发了他的兴趣。他想知道在没有空气的条件下，加热金刚石会怎样。于是他把金刚石用调成糊状的石墨厚厚地包上一层，再把这些乌黑的圆球放在烈火中烧得通红，几小时后，剥去石墨外衣，拉瓦锡吃惊地发现里面的金刚石竟然完好无损！金刚石的失踪看来与空气有关。莫非它与空气发生了作用？这种想法促使他做了一系列的试验。这其中包括1774年化学史上有名的“锡铅煅烧实验”，这些实验使他发现金属在燃烧过程中丢失空气的重量与其获得的重量相等。
在普利斯特列的启发和帮助下，1775年4月拉瓦锡找到了金属煅烧时所吸收的“纯粹空气”，两年后他把它正式命名为“氧”。在向法国科学院提交的《燃烧概论》一文中，他详尽地列举了能推翻流行已久的“燃素说”的各种试验证据，指出：空气由两部分组成，一部分可以维持燃烧；另一部分不能维持燃烧，在不能维持燃烧的空气中，活的生命体会死亡。燃烧只是物质与空气中的氧进行化学反应的现象，根本不存在“燃素”，“燃素”只是因为人们对燃烧现象不了解而臆造出来的。氧化学说的确立推翻了长达百年之久占统治地位的“燃素说”，完全割断了化学和炼金术的联系，使得一百年来在“燃素说”错误基础上被颠倒了的全部化学，又重新恢复了科学的本来面目，使化学这门科学向前推进了一大步。
氧化概念的建立，为拉瓦锡打开了广阔的关于化学过程的思维空间。当他发现另一位英国化学家亨利·卡文迪什燃烧气体时在玻璃容器内部出现了水珠后，拉瓦锡确信水是一种化学化合物，气体是它的一部分。于是他开始致力于水的研究。他用收集到的氧与“可燃空气”混合点燃后，的的确确生成了纯净的水。为了慎重起见，次年他又把“可燃空气”通过分别装有氧化铜和红铅的炽热管子，结果从出口气体中得到了冷凝水。他仍不放心，他想：如果能从水中除掉氧，那么剩下来的就应该是“可燃空气”了。经过反复实验，他终于成功了，他把水气一点一点地通过烧红的铁管，果然分解出了“可燃空气”，而在铁管内壁析出了亮晶晶的黑色磁性氧化铁。
1787年，拉瓦锡将这种新的气体命名为“氢”（意为“水的制造者”）。他用了十年的时间给化学领域带来了一场革命，证明了元素能够以气态、液态和固态的状态存在。他证明了气体和水不是像人们几千年来一直认为的那样只是元素，而是由同样的气体以不同重量结合在一起的化合物。
拉瓦锡的学说以明确和合乎逻辑的形式得以迅速推广，他在1789年出版的《化学概要》中介绍了这些形式。这本经典著作对他及其追随者的工作作了简明扼要的讲解，并介绍了研究化学的新方法。他在《化学概要》中明确地阐述了他的化学反应中的质量守恒定律。他说，没有东西可以创造出来或者毁灭；只有更换和变化，并且反应前后的物质数量相等。
就在拉瓦锡在科学研究上取得一个又一个的重要进展时，1789年法国爆发了资产阶级的大革命。拉瓦锡虽然主张君主立宪制，但是他还是积极地参与了统一度量衡的改革工作。统一度量衡是法国大革命的重要成果。随着革命的主导权由大资产阶级转移到小资产阶级的代表人物的手中，阶级的对抗更为激烈，包括拉瓦锡在内的60人组成的征税承包商集团成为了革命的对象。所谓征税承包商指由一批商人组成的集团，把法国国王的部分征税承包下来，由商人雇用人员到各地强行征收盐、酒、烟草及其他商品的关税。包税商除了上缴给国王一定税款外，还要从中获得一定的利润。这种征税承包业显然加重了对平民百姓的盘剥，很自然地成为革命中的众矢之的。拉瓦锡的家庭经济状况足以维持其从事科研的生活，但是拉瓦锡妄图发财，几乎在他投身科学研究的同时，于1768年加入了包税商集团。从此赚钱的买卖花费了他不少精力。他万万没有想到，这一问题为他招来了灭顶之灾。1793年，革命政权逮捕了拉瓦锡，第二年，以超过法定数4％的收入谋取6％～lO％的利润的罪行处死了他。一位杰出的科学家正当他事业兴旺时，落得这样一个可悲的结局，当时和后来的许多人对此都深感惋惜。著名数学家拉格朗日感慨地说：“砍掉他的脑袋只需要一刹那，可是，也许要等一个世纪后，才能再出现像他这样的一个脑袋。”
有人评论说：拉瓦锡既没有发现新物质，也没有提出新的实验项目，甚至没有创新或改进实验手段或方法，然而他却在重复前人的实验中，通过严格的合乎逻辑的步骤，阐明了所得结果的正确解释，作出了化学发展上的不朽功绩。后来人们把他称为近代化学之父，有时也称为“学中的牛顿”。
拉瓦锡还在研究地质学方面作出一些不太重要的贡献，并在生理学方面作出了一项重要贡献。通过细心实验（同拉普拉斯合作），他指出呼吸的生理过程相当于一种缓慢的燃烧：就是说，人类和动物利用其吸入的氧气，从一种缓慢的体内有机物的燃烧中获得能量。这项发现的重要性或许可与哈维发现人体血液循环的重要性相比。
上苍没有给辨别颜色的双眸，却给了他重视实验的头脑：虽然他的后半生故步自封，他的前半生却功不可量。
开拓科学疆域的人
——英国化学家道尔顿
道尔顿出生在英国坎伯兰的一个贫困的山村，他的父亲是一个纺织工人。当时正值第一次工业革命的初期，很多破产的农民沦为雇佣工人。道尔顿一家的生活十分困顿，一个弟弟和一个妹妹都因为饥饿和疾病而夭折。道尔顿在童年根本没有读书的条件，只是勉强接受了一点点初等教育，10岁时，他就去给一个富有的教士当仆役。也许这也算是命运赐予他的一次机会吧，在教士家里他读了一些书，增长了很多知识，于是两年后，他被推举为本村小学的教师。
1781年，年仅15岁的道尔顿随哥哥到外地谋生。不久后，他就成为了肯达耳中学的教师。在教学之余，他一边系统地自学科学知识，一边进行气象观察。在这里他还结识了著名学者豪夫，他从豪夫那里学习了很多知识，教学水平迅速提高，四年以后，便成为了肯达耳中学的校长。1793年，在豪夫的推荐下，道尔顿又受聘于曼彻斯特的一所新学院。在这里他出版了自己的第一本科学著作——《气象观察与研究》。第二年，他在罗伯特·欧文的推荐下成为曼彻斯特文学哲学会的会员。
同年，他对色盲进行研究，写出了详细的报告在学会上发表，成为第一个研究色盲并取得成果的人。虽然他对色盲起因的解释证明是不正确的，但是为了纪念他在这方面所做的工作，这种疾病有时被称为“daltonism”（色盲）。
1799年，为了把大部分精力投入到科学研究中，道尔顿离开了学院。他在几个富人家里做私人教师，每天教课时间不超过两小时。这样既能谋生又保证了他的科研工作。现在，他越来越重视对气体和气体混合物的研究。道尔顿认为，要了解气体的特性就必须知道它的压力。他找到两种很容易分离的气体，分别测量了混合气体和各部分气体的压力。结果很有意思，装在容积一定的容器中的某种气体压力是不变的，引入第一种气体后压力增加，但它等于两种气体的分压之和，两种气体单独的压力没有改变。于是道尔顿得出结论：混合气体的总压力等于组成它的各个气体的分压之和。道尔顿发现由此可以做出某些重要的结论：气体在容器中存在的状态与其他气体无关。用气体具有微粒结构来解释就是，一种气体的微粒或原子均匀地分布在另一种气体的原子之间，因而这种气体的微粒所表示出来的性质与容器中没有另一种气体一样。道尔顿开始更多地研究关于原子的问题，他顽强进行研究工作，寻找资料、动手实验、不断地思考……
同年10月21日，道尔顿报告了他的化学原子论，并且宣读了他的第二篇论文《第一张关于物体的最小质点的相对重量表》。
道尔顿的理论引起了科学界的广泛重视。他应邀去伦敦讲学，几个月后又到曼彻斯特继续进行测量原子量的工作。有些时候，道尔顿也遇到一些困难。有些物质被氧化后生成不同的氧化物，这是一种难解释的观象，当然前人已经进行了分析化验，为了进行计算，道尔顿就只能利用这些结果；有时他在原始文献中发现的结果只是由一位科学家测得的，为了保证可靠性，道尔顿就再做一次分析。道尔顿所得出的原子量有很多是不准确的，但实际上他所计算出来的正是今天所谓的当量。例如他把氧的原子量确定为7而不是16。
1804·年以后，道尔顿又对甲烷和乙烯的化学成分进行分析实验，他发现，甲烷中碳氢比是4：3，而乙烯中碳氢比是4：3：2。他由此推出碳氢化合的比例关系，并发现了倍比定律：相同的两种元素生成两种或两种以上的化合物时，若其中一种元素的质量不变，另一种元素在化合物中的相对重量成简单的整数比。道尔顿认为倍比定律既可以看作是原子论的一个推论，又可以看作是对原子论的一个证明。
1807年，汤姆逊在他的《化学体系》一书中详细地介绍了道尔顿的原子论。第二年道尔顿的主要化学著作《化学哲学的新体系》正式出版。书中详细记载了道尔顿的原子论的主要实验和主要理论。自此道尔顿的原子论才正式问世。
原子论建立以后，道尔顿名震英国乃至整个欧洲，各种荣誉纷至沓来。1816年，道尔顿被选为法国科学院院士；1817年，道尔顿被选为曼彻斯特文学哲学会会长；1826年，英国政府授予他金质科学勋章；1828年，道尔顿被选为英国皇家学会会员；此后，他又相继被选为柏林科学院名誉院士、慕尼黑科学院名誉院士、莫斯科科学协会名誉会员，还得到了当时牛津大学授予科学家的最高荣誉——法学博士称号。在荣誉面前，道尔顿还是冷静的、谦虚的，但是后来荣誉越来越高，他逐渐变了，变得骄傲、保守，最终走向了思想僵化、故步自封。
1808年，法国化学家吕萨克在原子论的影响下发现了气体反应的体积定律，实际上这一定律也是对道尔顿的原子论的一次论证，后来也得到了其他科学家的证实并应用于测量气体元素的原子量。但是吕萨克定律却遭到了道尔顿本人的拒绝和反对，他不仅怀疑吕萨克的实验基础和理论分析，还对他进行了严厉的抨击。1811年，意大利物理学家阿佛加德罗建立了分子论，使道尔顿的原子论与吕萨克定律在新的理论基础上统一起来。他也遭到了道尔顿无情的反驳。1813年，瑞典化学家贝齐力乌斯创立了用字母表示元素的新方法，这种易写易记的新方法被大多数科学家接受，而道尔顿一直到死都是新元素符号的反对派。
虽然道尔顿的后半生科学贡献不大，甚至阻挠别人的探索，人们还是给予了他深切的怀念。
道尔顿是色盲。一天，道尔顿给母亲买了一双长袜，他母亲看见这件礼物很高兴，但有点奇怪：“约翰，你给我买的这双长袜真不错，但是你是怎样看上这么鲜艳的颜色的？”这么鲜艳的颜色是和她的贵格教派的特性不相配的、“你想，我万万不能穿着这种颜色的袜子去做礼拜的！”约翰回答说：“这不正是穿去做礼拜的一个很好的颜色？难道深蓝的颜色还不稳重？”“什么，它是和樱桃一样红呀，约翰！”道尔顿迷惑不解了。于是，他回想起类似的经验，“有的年轻妇女告诉我说，她们看见我茳大街上穿着绿色上衣，觉得很吃惊。而我总是回答说：‘我的上装是暗色的鼻烟红嘛：’现在究竞谁对呢？”一个朋友听说后写信给道尔顿，开玩笑说：“照你自己所说的来看，我认为你对于女性美的动人之处的看法很不完善，我的意见是说，你竟将你最爱慕的面颊的羞答答的红晕，看成了一片浅蓝……”
自学是他得似成功的基石，听讲是他得以成功的契机，实验是他得以成功的阶梯。他发现了磁场，为世界带来源源不断的电力。
从装书工到磁场专家
——英国科学家法拉第
迈克尔·法拉第出身于英国伦敦南萨里郡的一个铁匠家庭。他5岁时，家搬到了伦敦曼彻斯特广场附近的一条小巷里。他的父亲足个穷铁匠，身体有病干不了活，全家的生活常常靠慈善机构的救济来勉强维持，有时一个星期他只能吃到一个面包。所以法拉第一生中几乎没有受过什么正规教育。
1805年，伦敦布郎德福街的一个书商允许小法拉第跟他当学徒，在他看来，这个聪明勤快的孩子和别人是不同的，他总是争取一切机会来阅读送来重新装订的旧书。《大英百科全书》第三版上有关电的词条，特别引起他的兴趣。他用旧瓶子和废木料做了一台粗糙的静电发生器，并做了一些简单的实验。每一次实验的成功，都给法拉第带来极大的欢乐。
当时伦敦经常举办一种自由参加的科学讲演会，法拉第经常去听演讲。不久后，他将所记录的四大本笔记加上他精心绘制的彩色插图，总共386页，又给它装订上皮制封面，送给了雇主看。深知学问重要的雇主为之感动，就介绍他认识了皇家学院的旦斯。旦斯给了法拉第几张入场券，让他去听当时大名鼎鼎的科学家戴维的讲座。他听了戴维全部的讲演，并做了详细的记录，还把它整理、装订成一本《戴维爵士讲演录》送给了戴维教授。
1812年秋天，法拉第学徒期满，将成为书报店的一名技术工人。可是，他希望自己有一天能够专门从事科学研究工作，献身于科学事业。于是他就将自己的笔记寄给皇家学会主席班克斯，希望因此能找到一个使他多接触科学的工作。他没有得到答复，于是他又将另一份笔记寄给了戴维，并写信给戴维介绍自己贫寒的家世及自己对科学的热爱。这不禁使戴维想起自己成长的过程。面对一个和自己一样敢于向命运抗争、勇于追求真理的年轻人，同情之心油然而生。
1813年1月，戴维约见了法拉第，深为这位年轻人坚韧不拔的精神所打动。在戴维博士的努力下，3月1日皇家学院理事会作出决议：通过戴维先生接收法拉第为实验助手，周薪为25先令外加皇家学院顶楼上的两间住房。法拉第很快接到了戴维教授的回信，尽管这是个地位低微的职务，可法拉第什么都不在乎，进入科学殿堂的激动使他久久不能平静。